基于PLL实时跟踪DDS的高线性调频源技术研究

论文摘要

本文首先对线性调频源的发展动态做了一个简单的介绍,随后介绍了线性调频源的基本理论和产生方法。在分析了产生线性调频源的常规方案的优缺点之后,在此基础上,提出了一种新颖的基于PLL实时跟踪DDS产生高线性调频源的新方案。频率切换速度高的DDS借助于PLL的跟踪特性,研制出了工作频率为5.76～5.92GHz的高线性调频源。设计该线性调频源为三角形调频连续波,调制带宽160MHz,调制周期400μs,步进频率16kHz,步进时间20ns。与传统方案相比,具有线性度好、输出频率稳定度高、不受环境温度影响等优点。并从实验结果中得到了验证,为实际应用提供了理论支持和技术指导。最后用同轴电缆的长度模拟目标的距离构成了一个闭环测距方案,实验结果表明所设计的高线性调频源能够用于距离测量,其中差频信号反映了距离信息。测距实验结果验证了方案的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 线性调频源的国内外发展动态
• 1.1.1 国外发展动态
• 1.1.2 国内发展动态
• 1.2 论文概述
• 第二章 线性调频源的基本理论
• 2.1 基本概念和特征
• 2.2 线性调频信号的产生和发展趋势
• 2.2.1 模拟技术实现方法
• 2.2.2 数字技术实现方法
• 2.3 频率扩展技术
• 第三章 线性调频源设计方案
• 3.1 DDS的基础理论
• 3.2 PLL的基础理论
• 3.2.1 锁相环路的组成及工作原理
• 3.2.2 锁相环工作的定性分析
• 3.3 高线性调频源方案及可行性分析
• 第四章 线性调频源研制
• 4.1 主要技术指标
• 4.2 关键器件的选择
• 4.2.1 DDS芯片的选择
• 4.2.2 单片机的选择
• 4.2.3 鉴相器芯片的选择
• 4.2.4 压控振荡器的选择
• 4.2.5 放大器芯片的选择
• 4.3 线性调频源各部分电路设计
• 4.3.1 DDS电路设计
• 4.3.2 滤波器电路的设计
• 4.3 3 PLL部分电路设计
• 4.3.4 放大器外围电路的设计
• 4.3.5 线性调频源总体设计
• 第五章 线性调频源的调试和结果分析
• 5.1 DDS部分的调试
• 5.2 锁相环路的调试
• 5.2.1 锁相环杂散测试结果
• 5.2.2 锁相环环路带宽测试结果
• 5.2.3 锁相环相位噪声测试结果
• 5.3 测试结果与分析
• 5.3.1 VCO调谐电压的测试及分析
• 5.3.2 本章小结
• 第六章 高线性调频源的验证实验
• 6.1 测距基本原理
• 6.2 理论测距精度分析
• 6.3 接收支路混频器设计
• 6.4 测距实验
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻硕期间取得的研究成果